(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱交換器を有する低温メタノール洗浄用原料ガスの冷却装置において、
前記熱交換器は第１熱交換器（１）と第２熱交換器（２）からなり、
第１熱交換器（１）は、第１ハウジング（１１）と、第１ハウジング（１１）内に位置して第１パイプ板により支持される第１熱交換パイプ（１２）を備え、
前記第１ハウジング（１１）には原料ガス用入口（ｇ１）と原料ガス用出口（ｇ２）が設けられるとともに、当該第１ハウジング（１１）には、前記第１熱交換パイプ（１２）の一端と連通する熱交換媒体用入口と、当該第１熱交換パイプ（１２）の他端と連通する熱交換媒体用出口が更に設けられ、
前記第２熱交換器（２）は、第２ハウジング（２１）と、第２ハウジング（２１）内に位置して第２パイプ板により支持される第２熱交換パイプ（２２）を備え、
前記第２ハウジング（２１）には、前記第２熱交換パイプ（２２）の一端と連通する原料ガス用入口と、前記第２熱交換パイプ（２２）の他端と連通する原料ガス用出口とが設けられるとともに、当該第２ハウジング（２１）には熱交換媒体用入口と熱交換媒体用出口が更に設けられることを特徴とする低温メタノール洗浄用原料ガスの冷却装置。
【請求項２】
請求項１に記載の低温メタノール洗浄用原料ガスの冷却装置において、
前記第１熱交換器（１）のハウジングにおける熱交換媒体用入口と熱交換媒体用出口はそれぞれ複数あり、
前記複数の熱交換媒体用入口はそれぞれＣＯ２ガス用入口と合成ガス用入口であり、前記複数の熱交換媒体用出口は対応したＣＯ２ガス用出口と合成ガス用出口であることを特徴とする低温メタノール洗浄用原料ガスの冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷却装置に関し、特に低温メタノール洗浄用原料ガスの冷却装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
低温メタノール洗浄用原料ガスは、次工程での要求を満たすために冷却を必要とし、通常、この冷却工程は冷却装置によって実現される。従来の冷却装置は熱交換器を有し、図１に示すように、熱交換器は更にハウジングと、ハウジング内に位置してパイプ板により支持される熱交換パイプとを備える。冷却に際し、原料ガスはハウジング側を流れ、熱交換媒体はパイプ側を流れる。即ち、ハウジングには原料ガス用入口と原料ガス用出口が設けられるとともに、熱交換パイプの一端と連通する熱交換媒体用入口と、熱交換パイプの他端と連通する熱交換媒体用出口とが更に設けられる。熱交換媒体が複数種ある場合には、これに応じて熱交換媒体用の入口と出口を複数設けることで、各種熱交換媒体を対応する熱交換パイプ内で流動させる。現在、熱交換媒体としては、主にＣＯ２ガス（動作圧力は通常０．１９Ｍｐａ）、Ｈ２Ｓ濃縮塔排出ガス（動作圧力は通常０．０８Ｍｐａ）、合成ガス（動作圧力は通常５．０Ｍｐａ）が用いられる。これにより、４０℃で５．５Ｍｐａの原料ガスは、原料ガス冷却装置のハウジング側に入って熱交換器を通過することで、−１３℃〜−２０℃の範囲まで冷却される。
【０００３】
このような熱交換器を用いた場合、低温メタノール洗浄用原料ガスを冷却するという目的は達せられるが、原料ガスは高圧媒体であるため、熱交換器のハウジングとパイプ板には高圧に耐え得ることが求められる。即ち、熱交換器のハウジングを高耐圧性の肉厚容器とし、パイプ板についても肉厚のものを用いる必要がある。こうした構造は冷却装置の製造コストを増加させざるを得ず、投資費用が嵩んでしまうという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記従来技術における現状に鑑み、低コストの低温メタノール洗浄用原料ガスの冷却装置を提供することを解決すべき技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記技術的課題を解決するために以下の技術方案を採用した。即ち、熱交換器を有する低温メタノール洗浄用原料ガスの冷却装置において、前記熱交換器は第１熱交換器と第２熱交換器からなり、第１熱交換器は、第１ハウジングと、第１ハウジング内に位置して第１パイプ板により支持される第１熱交換パイプとを備え、前記第１ハウジングには原料ガス用入口と原料ガス用出口が設けられるとともに、当該第１ハウジングには、前記第１熱交換パイプの一端と連通する熱交換媒体用入口と、当該第１熱交換パイプの他端と連通する熱交換媒体用出口とが更に設けられ、前記第２熱交換器は、第２ハウジングと、第２ハウジング内に位置して第２パイプ板により支持される第２熱交換パイプとを備え、前記第２ハウジングには、前記第２熱交換パイプの一端と連通する原料ガス用入口と、前記第２熱交換パイプの他端と連通する原料ガス用出口とが設けられるとともに、当該第２ハウジングには熱交換媒体用入口と熱交換媒体用出口が更に設けられることを特徴とする。
【０００６】
Ｈ２Ｓ濃縮塔排出ガスの動作圧力はＣＯ２ガス及び合成ガスの動作圧力より低いため、前記第１熱交換器のハウジングにおける熱交換媒体用入口と熱交換媒体用出口はそれぞれ複数あり、複数の熱交換媒体用入口はそれぞれＣＯ２ガス用入口と合成ガス用入口であり、複数の熱交換媒体用出口は対応したＣＯ２ガス用出口と合成ガス用出口であることが好ましい。これにより、Ｈ２Ｓ濃縮塔排出ガスを第２熱交換器のハウジング側で流動させることで、第２熱交換器の第２ハウジング及び第２パイプ板には薄めの板材が使用可能となり、製造コストをより一層削減することができる。
【発明の効果】
【０００７】
従来技術と比較すると、本発明では２台の熱交換器で冷却を行い、且つ第２熱交換器では原料ガスがパイプ側を、熱交換媒体がハウジング側を流動する構造に改良したので、実際の使用にあたっては、動作圧力の低いＨ２Ｓ濃縮塔排出ガスを第２熱交換器のハウジング側で流動させることができ、これにより、第１ハウジングは従来どおり高耐圧の肉厚容器とし、第１パイプ板としても肉厚のパイプ板を用いる必要があるものの、この場合の第１熱交換器の体積は従来の熱交換器１台分の体積よりもはるかに小さくなり、且つ第２ハウジングと第２パイプ板には肉薄の板材が使用可能となり、故に、本発明では材料費及び製造コストを大幅に削減することができ、生産工程における要求を満たしつつ、冷却装置の材料・製造コストの大幅削減、構造の合理化、信頼性向上を実現して、当該製品の市場競争力向上に寄与する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】従来技術の冷却装置の構造を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面と実施形態に基づいて本発明を更に詳述する。
【００１０】
図２に示すように、当該低温メタノール洗浄用原料ガスの冷却装置は、第１熱交換器１、第２熱交換器２及びメタノール噴射装置３を有する。これら２つの熱交換器は一般的な構造を採用している。即ち、第１熱交換器１は第１ハウジング１１と、第１ハウジング内に位置して第１パイプ板により支持される複数の第１熱交換パイプ１２とを備える。第１ハウジング１１には原料ガス用入口ｇ１と原料ガス用出口ｇ２が設けられるとともに、当該第１ハウジング１１には熱交換媒体用入口と熱交換媒体用出口が更に設けられる。本実施形態では、第１熱交換器のハウジングにおける熱交換媒体用入口と熱交換媒体用出口はそれぞれ複数ある。即ち、２つの合成ガス用入口ｆ１，ｆ２、２つの合成ガス用出口ｅ１，ｅ２、２つのＣＯ２ガス用入口ｂ１，ｂ２、２つのＣＯ２ガス用出口ａ１，ａ２がそれぞれある。前記複数の第１熱交換パイプは２グループに分けられる。一方のグループの第１熱交換パイプは、合成ガスを第１熱交換器における一部の熱交換パイプ内で流動させるように、一端が合成ガス用入口に連結され、他端が合成ガス用出口に連結されている。また、もう一方のグループの第１熱交換パイプは、ＣＯ２ガスを第１熱交換器における他の熱交換パイプ内で流動させるように、一端がＣＯ２ガス用入口に連結され、他端がＣＯ２ガス用出口に連結されている。
【００１１】
同様に、前記第２熱交換器２は第２ハウジング２１と、第２ハウジング内に位置して第２パイプ板により支持される第２熱交換パイプ２２とを備える。第２ハウジングには、前記第２熱交換パイプの一端と連通する原料ガス用入口と、前記第２熱交換パイプの他端と連通する原料ガス用出口とが設けられている。本実施形態では、第２熱交換パイプの原料ガス用入口として、例えば図２の符号ｄ１，ｄ２，ｄ３，ｄ４の４つがある。また、これに対応して、第２熱交換パイプの原料ガス用出口としても、図２の符号ｃ１，ｃ２，ｃ３，ｃ４の４つがある。また、前記第２ハウジング２１には、熱交換媒体用入口と熱交換媒体用出口が更に設けられている。ここでは、熱交換媒体はＨ２Ｓ濃縮塔排出ガスであるため、Ｈ２Ｓ濃縮塔排出ガス用入口ｈ１とＨ２Ｓ濃縮塔排出ガス用出口ｈ２がこれにあたる。
【００１２】
前記メタノール噴射装置３は従来技術と同様に、メタノールを注入して冷却過程における水分の氷結を防ぐ。
【００１３】
冷却にあたっては、原料ガスはメタノール噴射装置を通過後に二手に分岐し、一方は第１熱交換器に流入する。即ち、第１熱交換器のハウジング側を流れ、第１熱交換器のパイプ側を流れる合成ガス及びＣＯ２ガスと熱交換を行う。また、他方は第２熱交換器に流入し、第２熱交換器のパイプ側を流れ、第２熱交換器のハウジング側を流れるＨ２Ｓ濃縮塔排出ガスと熱交換を行う。第１熱交換器と第２熱交換器を経由し、熱交換により冷却された原料ガスは再び合流して次の工程に進む。このように、第２熱交換器のハウジング側では設計圧力が０．３Ｍｐａの肉薄の壁板材を用い、パイプ板としても肉薄のものを用いるだけでよく、本発明は、従来の冷却装置と同等の熱交換効果を持ちつつ、全体として３０％〜４０％のコストダウンが可能であり、材料費及び製造コストを大幅に削減できる。
【図１】
0005480450.tif 000002
【図２】
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